국내 연구진이 초소형의 크기(nm~cm)로 인체 내에서 자유롭게 무선 주행할 수 있는 '마이크로의료로봇'을 개발해 대한민국 의료기기산업의 경쟁력을 높일 것으로 기대된다.
한국마이크로의료로봇연구원(KIMIRo)은 지난 14일 한국과학기자협회와 공동으로 보건복지부의 지원을 받아 수행한 '마이크로의료로봇 실용화 공통기반기술개발센터사업' 성과를 공개했다.
이번 사업은 고형암, 순환기, 소화기질환별 최적 마이크로의료로봇 시작품 개발을 위해 4년간 총 219억원이 투입됐다. 20개 전문기관, 150명의 전문가가 참여한다.
마이크로의료로봇은 인체 내에서 자유롭게 무선으로 주행하며 진단·치료 및 약물 전달을 동시에 할 수 있다는 점이 특징이다. 이는 의료기기의 발전 방향인 무침습·최소침습의 궁극적인 해법으로 주목된다.
마이크로의료로봇연구원은 "기존 의료로봇 대비 한국의 높은 기술경쟁력, 해외 특허장벽 구축을 통해 신산업 창출이 가능한 마이크로의료로봇은 국내 열악한 의료기기산업의 경쟁력을 획기적으로 올리고 한국경제를 견인할 신기술로 주목받고 있다"고 설명했다.
이번 사업으로 개발된 공통기반모듈은 ▲인체내 마이크로의료로봇에 주행이나 운동을 부가하는 구동모듈 5종 ▲목표 지점까지 마이크로치료제(약물이나 면역세포·줄기세포 등 바이오소재)를 담지해 전달하는 캐리어모듈 5종 ▲일정 크기의 로봇(예 캡슐내시경)에 다양한 진단·치료기능을 부가한 진단·치료 모듈 7종▲인체 내 마이크로의료로봇 실시간 위치 추적이나 영상을 시각화하는 모듈 3종이다. 이 가운데 질환별로 최적의 모듈을 조합한 ▲고형암용 통합시스템 ▲순환기 질환용 통합시스템 ▲소화기 질환용 통합시스템 등 마이크로 의료로봇 통합시스템 3종은 의료기기 시작품으로 완성돼 조기 실용화 기반을 구축했다.
연구원은 연구수행 기간 동안 기술이전 2건, 국제특허 등록 3건, 출원 39건, 국내특허 등록 28건, 출원 64건, 공인인증 성적서 33건, 기타인증 99건, SCI 논문 104건(JCR 10% 25편) 게재의 성과를 거뒀다.
◆ 미세 간동맥에 색전입자 정밀 전달…"높은 간암 치료 효과 기대"
마이크로의료로봇연구원 연구팀은 X-ray 실시간 이미징, 자기공명영상(MRI)이 가능한 색전입자(혈관내 혈류를 차단하기 위한 마이크로미터 크기의 구형 물질)을 정밀하게 전달하기 위한 의료용 마이크로로봇을 개발하는데 성공했다.
마이크로의료로봇 기술을 도입함으로써 간암치료 중 가장 빈도가 높은 치료법인 간동맥화학색전술의 한계인 색전입자 전달 효율성 저하, 카테터에 의한 혈관 손상 및 2차 감염의 위험, X레이나 MRI를 통한 색전입자 이미징의 어려움 등을 극복하고, 색전술의 자동화 및 표준화가 가능할 것으로 기대된다.
◆ 기술 성숙도 높여 기업에 기술이전 및 제품화 추진
이번 연구성과 중 우수 공통기반모듈 및 시술은 구체적인 상용화를 위해 기술 성숙도를 현재 5~6에서 7~8로 끌어올리기 위해 후속 개발 사업이 진행될 예정이다. 이 사업에서 도출된 특허들은 희망하는 기업들에게 기술 이전 및 제품화를 위한 공동개발이 진행될 예정이다.
